電荷泵（無電感）DC/DC轉換器在必須提供低至中等負載電流的空間受限應用中非常受歡迎。此類轉換器采用小型封裝，靜態電流極低，需要極少的外部元件。然而，噪聲產生是大多數電荷泵的一個不良特性。

不需要的噪音會產生各種問題。電源輸入端產生的噪聲會干擾無線應用中的RF發射和接收。輸出端的噪聲會耦合到敏感電路上，甚至產生可聞噪聲。新的 LTC3200 系列升壓型充電泵采用一種全新的架構，旨在最大限度地降低輸入和輸出端的噪聲，以減輕這種不必要的行為。

突發模式操作與恒定頻率?

大多數穩壓電荷泵 DC/DC 轉換器采用突發模式架構工作。這種穩壓器架構提供最低的靜態電流，但會產生最高水平的輸入和輸出噪聲。對于突發模式器件，電荷泵開關要么向輸出提供最大電流，要么完全關斷。遲滯比較器和基準控制電荷泵的導通和關斷，以提供輸出調節。低頻紋波出現在輸出端，是調節所必需的（見圖1）。這種突發開關也會導致輸入紋波電流很大，必須由輸入源提供。輸入源中的任何阻抗都會在輸入端產生電壓噪聲。然后，該噪聲必須由由同一電源供電的其余電路抑制。

圖1.典型突發模式輸出紋波。

LTC3200 和 LTC3200-5 專為最大限度地降低輸入和輸出噪聲而設計。這些器件用于調節升壓電荷泵，可提供高達 100mA 的輸出電流。LTC3200-5 可產生一個穩定的 5V 輸出，并采用 6 引腳 SOT-23 封裝。LTC3200 可產生一個可調輸出電壓，并采用 8 引腳 MSOP 封裝。

兩款器件均采用恒定頻率架構，可消除低頻輸出噪聲。電荷泵開關是連續的，即使沒有負載，線性控制環路調節每個時鐘周期內傳輸到輸出的電荷量。由于輸出調節環路是線性的，因此峰峰值輸出紋波可以近似為V脈動= （I負荷/C外）/（2 ? f理學學士。），不會因穩壓器遲滯而產生額外的紋波。

這些器件的 2MHz 振蕩器頻率允許使用小輸出電容也能實現低輸出紋波。圖 2 示出了利用 LTC3200-5 支持一個具有不同輸出電容值的 100mA 負載時可實現的輸出紋波。

圖2.LTC3200-5 輸出紋波。

輸入降噪

雖然僅靠恒定頻率產生可提供顯著的輸入噪聲改善，但 LTC3200 系列更進一步。獨特的內部控制電路調節電荷泵時鐘兩相的輸入電流。該技術可防止電荷泵振蕩器的一個或兩個半時鐘周期內RC電流衰減，從而最大限度地減少由于輸入電流變化引起的折合到輸入端的紋波。圖 3 示出了 LTC3200 與典型突發模式充電泵之間的輸入噪聲差異。兩款器件均采用5.100V輸入產生穩定的3V輸出/6mA輸出電流。0.1Ω的輸入阻抗用于測試目的。典型的突發模式器件在輸入和輸出端均使用10μF陶瓷電容。LTC3200 采用具有相同電介質的 1μF 陶瓷電容。如圖 3 所示，LTC3200 可顯著改善輸入噪聲，即使旁路電容僅為十分之一。

圖3.輸入噪聲測試電路。

典型應用

電荷泵通常用于在手持設備（如手機和PDA）內提供低功耗升壓轉換。此類設備，特別是包含RF通信的設備，往往對噪聲非常敏感。此類產品中低噪聲電荷泵的一個常見應用是為用于為小型彩色LCD顯示屏背光的白光LED供電。圖4所示電路產生低噪聲升壓電源，用于驅動多達3200個白光LED。LTC3200 的 FB 引腳用于調節流過每個鎮流 LED 的 LED 電流。通過使用 LTC<>，用戶可以直接從電池向背光電路提供升壓功率，而沒有濾除低頻噪聲的繁瑣問題。

圖4.低噪聲白光LED驅動器，帶LED電流控制。

審核編輯：郭婷